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Editorial

Funcionamiento de Pantallas Planas y Televisores 3D 1

DirectorIng. Horacio D. Vallejo

ProduccinJos Mara Nieves (Grupo Quark SRL)

Seleccin y Coordinacin:Ing. Horacio Daniel Vallejo

EDITORIAL QUARK S.R.L.

Propietaria de los derechos en castellano de la publicacin men-sual SABER ELECTRNICA - San Ricardo 2072 (1273) - Capi-tal Federal - Buenos Aires - Argentina - T.E. 4301-8804

Administracin y NegociosTeresa C. Jara (Grupo Quark SRL)Patricia Rivero Rivero (SISA SA de CV)

Margarita Rivero Rivero (SISASA de CV)

StaffLiliana Teresa Vallejo

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Luis Alberto Castro Regalado (SISA SA de CV)Jos Luis Paredes Flores (SISASA de CV)

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La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan sona los efectos de prestar un servicio al lector, y no entraan res-ponsabilidad de nuestra parte. Est prohibida la reproduccintotal o parcial del material contenido en esta revista, as comola industrializacin y/o comercializacin de los aparatos oideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena desanciones legales, salvo mediante autorizacin por escrito dela Editorial.

Impresin: Talleres Babieca - Mxico

Con este ejemplar damos un paso ms en compaa de los avances tec-

nolgicos.

Desde hace un par de aos, las principales tiendas de venta de equipos

electrnicos ofrecen diferentes alternativas en receptores d e TV de alta defi-

nicin con imgenes en 3D, sin embargo, an no existe programacin espe-

cfica y continua para que los usuarios puedan disfrutar de series, pelculas,

eventos deportivos etc. Para poder ver en 3D se deben tener pelculas que, en

general, vienen en formato Bu-ray.

Si Ud. tuvo la oportunidad de ver una pelcula en 3D en estos tipos de

televisores, habr notado que el camino por recorrer es an muy extenso, ya

que parece que uno estuviera viendo la programacin como si fuese dentro

de una pecera, por ms que tenga las mejores lentes y est en el ms tran-

quilo de los ambientes. La razn es muy simple, fabricar televisores 3D que

no requieran lentes para que el espectador no se canse rpido sigue siendo

muy caro entonces por qu se venden televisores 3D? el 3D es lo mismo

que el smart TV? Contestamos las dos preguntas al mismo tiempo: un tele-

visor inteligente (smart TV) es aquel que permite una programacin interac-

tiva, conexin HDMI para alta definicin y una serie de caractersticas a las

que los usuarios tardarn en acostumbrarse. Hoy en da se ofrecen muchos

tipos de televisores inteligentes y la gran mayora vienen con decodificador

integrado para 3D.En esta obra intentamos explicar tanto al tcnico como al aficionado

qu es la televisin 3D y cmo son los aparatos que la reproducen, tambin

se explica cmo funciona una pantalla LCD y de qu manera se encara el

mantenimiento y la reparacin de los televisores de ltima generacin. En los

CDs que acompaan a esta obra (y que puede descargar gratis de Internet)

encontrar abundante informacin tanto terica como prctica, muy til para

profundizar conocimientos y para tener herramientas indispensables para el

servicio electrnico.

Hasta el mes prximo!

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Ud. podr descargar de nuestra web 2 CDs: Curso de Funcionamientoy Reparacin de Televisores de Pantalla Planay 200 Fallas Comentadasen Televisores de ltima Generacin que contienen Cursos, Videos,Tutoriales, Guas de Reparacin y Proyectos, etc. Todos los CDs son pro-

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res americanos cada uno y Ud. los puede descargar GRATIS con su nmero

de serie por ser comprador de este libro. Para realizar la descarga deber

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suyo ya que se le har una pregunta aleatoria sobre el contenido para que

pueda iniciar la descarga.

Editorial

Del Editor al Lector

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Sumario

2 Coleccin Club Saber Electrnica

CAPTULO 1 - CMO FUNCIONA

UNA PANTALLA LCD . . . . . . . . . . . .3Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3Construccin de la Pantalla LCD . . . . . . . . . . . . . . . .3Componentes principales de la pantalla LCD . . . . .5Principio del Cristal Lquido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6Proceso de Frotamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7Funcionamiento del Cristal Lquido . . . . . . . . . . . . . .8Funcionamiento de la Plaqueta Polarizadadel Panel LCD (Obturador) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9Funcionamiento de la Pelcula de Alineacin . . . . .10Funcionamiento del Panel LCD . . . . . . . . . . . . . . . .10El Electrodo Transparente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Tipos de Construccin de Pantalla LCD . . . . . . . . .12Tipo Nematic Torcido (TN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Tipo Super TN (STN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Tipo Triple STN (TSTN) / Tipo dePelcula STN (FSTN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13El Sistema de la pantalla LCD . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Sistema de Matriz de Puntos . . . . . . . . . . . . . . . . . .14Coloracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14Sistemas de Excitacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15El Sistema de Matriz Pasiva . . . . . . . . . . . . . . . . . .15El Sistema de Matriz Activa . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16Primeras Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18Lo Que Debe Recordar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18La Excitacin del Sistema de Matriz Activa . . . . . . .19Mejoramiento de la Tecnologa de la Pantalla LCD . . . .22Caractersticas de la Pantalla LCD . . . . . . . . . . . . .22Sistema Multi-Dominio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25Sistema MVA (Alineacin Vertical Multi-dominio) . . . . . .25Sistema IPS (Conmutacin In- Plain) . . . . . . . . . . .26Pelcula Compensada pticamente . . . . . . . . . . . .28Sistema OCB (BirrefringenciaCompensada pticamente) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28Mejora de la Velocidad de Respuesta . . . . . . . . . . .29Apndice 1: Luz Trasera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30Apndice 2: Circuito LVDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

CAPTULO 2 - LA TELEVISIN 3D . . . .37Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37Introduccin al 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

Principios Fsicos de la Visin 3D . . . . . . . . . . . . . .40Evolucin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41Descripcin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41Sistemas Estereoscpicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41Sistemas Autoestereoscpicos . . . . . . . . . . . . . . . .42Cmo Aumentar el Nmero de Vistas . . . . . . . . . . .42Tecnologas Existentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43Mtodos de DistribucinEspacial para dar Sensacin de 3D . . . . . . . . . . . .44Los Smart TV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45El Sistema Operativo de los Smart TV . . . . . . . . . .48Los Televisores 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49Tipos de Televisores 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51Televisin Autoestereoscpica . . . . . . . . . . . . . . . . .51El Sistema WOWvx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52Tecnologa de Lentes Multivista . . . . . . . . . . . . . . .53Matriz de Lentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .532D & 3D Dual Mode(Compatibilidad entre el Modo 2D y 3D) . . . . . . . .54

Creacin de Contenidos 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Plugins para Programas de Animacin 3D . . . . . . .56

CAPTULO 3 - FALLAS Y REPARACIN

EN TELEVISORES LCD Y 3D . . . . . .57Lo Primero que debe Saber . . . . . . . . . . . . . . . . . .57Fallas en los Perifricos de la Pantalla . . . . . . . . . .59Fallas con Simetra Vertical . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61Fallas con Simetra Horizontal . . . . . . . . . . . . . . . . .62Fallas en la Pantalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63Fallas en el Filtro Polarizador . . . . . . . . . . . . . . . . .64Fallas de Construccin del Panel LCD . . . . . . . . . .65

Fallas en el Circuito Electrnicodel Panel LCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65Fallas de Comunicacin y de Pantalla . . . . . . . . . .69Reparacin de la Seccin de Audio . . . . . . . . . . . .71Reparacin de la Seccin del Conversor A/D . . . . .72Circuito de Cristal Reset y Puerto de Salida . . . . . .72

CAPTULO 4 - 200 FALLAS COMENTADAS EN

PANTALLAS PLANAS Y SMART TV . . . . . .75Gua de Fallas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75

PANTALLAS PLANAS DE ULTIMA GENERACIN

Y PANTALLAS 3D

SUMARIO

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INTRODUCCIN

En varias ediciones de Saber Electrnica

publicamos artculos relacionados con la

construccin y el funcionamiento de las

pantallas planas de LCD usadas en los tele-

visores modernos, tambin publicamos

tomos de la coleccin Club Saber

Electrnica sobre este tema. Es por eso que

este trabajo, que es una traduccin con

arreglos del manual de entrenamiento

Sanyo TL5110LCD, abreviaremos conceptos

y datos tericos, dado que est orientado a

tcnicos reparadores. Slo mencionaremos

las principales funciones de cada bloque

y/o elemento y su relacin con posibles

fallas.

La pantalla de LCD se usa para mostrar

la seal elctrica convertida a partir de

datos de imagen en pantalla CRT. Se usan

transistores de pelcula delgada (TFT) con-mutados por la seal elctrica que cambian

la transmisin a luz en pequeos elementos

de imagen (pixeles) del LCD. La pantalla LCD

construye la imagen agrupando estos ele-

mentos de cada color RGB.

CONSTRUCCIN DE LAPANTALLALCD

Para la descripcin de este manual

tomaremos como base los siguientes blo-

ques:

Pantalla LCD: El cristal lquido est empa-quetado entre los mdulos de plaqueta (TFT

y Comn) y se construye el panel LCD. Se

adosa una luz trasera al panel LCD.

Captulo 1 - Cmo Funciona una Pantalla LCD


En base al manual de entrenamiento TI5110LCD de Sanyo, en este captulo explicamostcnicamente el funcionamiento de las pantallas planas de LCD con el objeto de

poder brindar parmetros de bsqueda de fallas y su reparacin. Aclaramos que estetexto no pretende explicar el funcionamiento del televisor en si, ya que dicho tema se

desarroll en el tomo 43 de esta Coleccin.

Cap 1 - Func LCD.qxd 3/7/12 4:40 PM Pgina 3

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Captulo 1


Figura 1


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Mdulo de plaqueta (electrodocomn): El electrodo comn consta de unaplaqueta polarizada, un filtro de color y un

electrodo transparente en una placa de

vidrio. Se forma una pelcula de alineacin

en el electrodo transparente.

Mdulo de plaqueta (electrodo TFT): Elelectrodo TFT consta de una plaqueta pola-

rizada y un electrodo transparente (elec-

trodo de pxel y transistor excitador) en una

placa de vidrio. Se forma una pelcula de ali-

neacin en el electrodo transparente.

Para nuestra descripcin, el panel LCD yel obturador LCD son la misma cosa pero el

primero se usa cuando hablamos de su

estructura y el segundo para indicar la fun-

cin.

COMPONENTES PRINCIPALESDE LA PANTALLALCD

Vea la figura 1 para referencia de los ele-

mentos que componen la pantalla LCD.

Obturador LCD: La tensin de alimenta-cin a los electrodos transparentes entre el

pxel y los lados comunes cambia el arreglo

del cristal lquido. Armando 2 plaquetas

polarizadas, la transferencia de luz desde la

luz trasera se puede controlar mediante la

relacin de transparencia del obturador deLCD.

Cristal lquido: El cristal lquido es unmaterial cuyo estado est entre slido y


Figura 2

Cmo Funciona un Televisor LCD


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lquido. Tiene ambas caractersticas y gene-

ralmente es un lquido turbio blanco.

Sus molculas normalmente son de un

arreglo comparativamente opaco y cam-

bia a transparente con la aplicacin de ten-

sin o calor.

Electrodo transparente (pelcula): ElObturador LCD se opera mediante tensin

de alimentacin derivada de la seal de

video. Para su electrodo de conexin se usa

una pelcula transparente (figura 3).

Pelcula de alineacin: Es una pelculapara arreglar las molculas de cristal lquido

y est hecha de resina poliamdica.

Plaqueta polarizada: La luz con unadireccin especfica pasa a travs de una

luz polarizada.

Transistor excitador: El transistor de pel-

cula delgada (TFT) se usa para excitar el

obturador LCD de cada pxel.

Filtro de color: Es un filtro con 3 colores (R,G, B) arreglados para cada pxel.

Luz trasera: El cristal lquido no emite luz.Se necesita una fuente de luz para la

pantalla. La fuente de luz se pone en el lado

trasero del panel LCD y se llama Luz trasera

(backlight).

Vea en la figura 2 cmo es la construc-

cin de un display de LCD y detalles delensamble.

PRINCIPIO DEL CRISTAL LQUIDO

Qu es un cristal lquido?

Es un material cuyo estado est entre

slido y lquido. Tiene caractersticas tanto

Captulo 1


Figura 3


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9/84

de slido como de lquido, y generalmente

es un lquido turbio blanco. Sus molculas

generalmente son opacas y cambian a

transparentes con la aplicacin de tensin o

calor.

Casi todos los materiales constan de un

compuesto orgnico que toma la forma de

una vara delgada o una placa plana. Hay 3

tipos de cristal lquido como se muestra en la

figura 4 y dependen de la construccin y

arreglo de las molculas.

Generalmente se usa el cristal

lquido Nematic .

a) Smectic

Las molculas estn en capas

y dispuestas en paralelo entre

s. El centro de gravedad est

dispuesto al azar en la capa.

b) Nematic

Las molculas no estn en

capas. Estn dispuestas en

paralelo. El centro de grave-dad se puede mover libre-

mente alrededor del eje

mayor.

c) Cholesteric

Las molculas estn en capas

y dispuestas en paralelo. La

direccin de disposicin del

eje mayor de las capas veci-

nas se desplaza gradual-mente.

A fin de usar el cristal lquido

para pantalla, es necesario

disponer regularmente las

molculas de Nematic (pro-

ceso de frotamiento).

PROCESO DE FROTAMIENTO

Despus que se ponen sustancias qumi-

cas en la placa de vidrio, se endurecen, y

luego la superficie de la placa se frota con

una tela para fijar la direccin de las bre-

chas que se forman. La direccin de dispo-

sicin de las molculas se establece en las

brechas.

Cmo Funciona una Pantalla LCD


Figura 4


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10/84

Este proceso se usa para cambiar las

caractersticas de modo que las molculas

que tocan la superficie frotada estn dis-puestas segn el eje mayor de la direccin

frotada.

Esta pelcula delgada en la placa de

vidrio se llama pelcula de alineacin.

FUNCIONAMIENTO DEL CRISTAL LQUIDO

La sustancia qumica requerida para el

material de cristal lquido es una que reac-

ciona de modo que la direccin del arreglo

cambia de acuerdo con el campo elctrico

aplicado. En la pantalla LCD, se pone un

cristal lquido entre dos electrodos. Cuando

se aplica tensin entre ellos, se genera un

campo elctrico en el cristal lquido, y las

molculas de cristal lquido se mueven y

arreglan. La luz trasera aplicada al cristallquido pasa o se bloquea de acuerdo con

la disposicin de las molculas, figura 6.

Si se aplica un campo elctrico de una

fuente externa al cristal lquido, se generarn

dipolos elctricos que reaccionarn segn

la intensidad y la direccin del campo elc-

trico.

A travs de la operacin de estos dipolos

elctricos y el campo elctrico, se genera la

potencia de cambio de la direccin de las

molculas de cristal lquido. Por lo tanto, de

acuerdo con un campo elctrico externo,

las molculas de cristal lquido se mueven y

cambian la direccin de horizontal a verti-

cal.

Captulo 1


Figura 5

Figura 6


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FUNCIONAMIENTO DE LAPLAQUETAPOLARIZADADEL PANEL LCD (OBTURADOR)

La luz es una onda electromagntica que

oscila en forma perpendicular a la direccin

de avance. En realidad, las direcciones de

oscilacin de toda la luz estn mezcladas.

Una plaqueta polarizada slo deja pasar la

luz en la direccin especfica de las variasdirecciones de oscilacin que estaban mez-

cladas. Por lo tanto, slo se puede extraer la

luz de la misma direccin que la direccin

de polarizacin de

la plaqueta polari-

zada, dejndola

pasar a travs de

esta plaqueta polari-

zada.

O sea, si la direccin

de oscilacin de la

luz y la direccin de

una plaqueta polari-

zada coinciden, la

luz pasar a travs

de una plaqueta

polarizada. Adems,



Figura 7

Figura 8


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si la direccin de una plaqueta polarizada

difiere de la direccin de oscilacin de la

luz, la luz no puede pasar a travs de una

plaqueta polarizada. Cuando la direccin

de oscilacin de una plaqueta polarizada y

la luz se desplazan en 90, la luz se bloquea

completamente. En las figuras 8 y 9 pode-

mos apreciar este fenmeno. La luz pasa y si

las dos plaquetas estn polarizadas en la

misma direccin cuando se las mira, enton-

ces la luz brilla. Sin embargo, si se desplazan

en ngulo recto, la luz se bloquea y la ima-

gen aparece oscura.

FUNCIONAMIENTO DE LAPELCULA DEALINEACIN

El cristal lquido se inserta en pelculas de

alineacin de una placa superior e inferior

que tienen la direc-

cin de surcos des-

plazados en 90 en la

pantalla LCD. Lasmolculas de cristal

lquido de la placa de

alineacin superior se

disponen segn la

pelcula de alinea-

cin superior. Las

molculas de cristal

lquido de la placa de

alineacin inferior se

disponen segn la

pelcula de alinea-

cin inferior. La capa

de cristal lquido entre

estas pelculas de ali-

neacin se tuerce

poco a poco y se dis-

pone de modo que

se forma una espiral. La luz que entra a tra-

vs de la primera placa de alineacin va a

ser girada su direccin de oscilacin en 90

por la capa de cristal lquido entre las pel-

culas de alineacin. Ahora la direccin de

oscilacin se alinea con la segunda placa

de alineacin y la luz pasar. Esta operacin

podemos verla graficada en la figura 10.

FUNCIONAMIENTO DEL PANEL LCD

En el panel LCD se inserta un cristal lquidoy se lo encierra entre dos placas de vidrio. La

plaqueta polarizada, el electrodo transpa-

rente, y la pelcula de alineacin se forman

en estas placas de vidrio. La luz puede pasar

o bloquearse suministrando tensin o no a

este panel LCD.

Captulo 1


Figura 9


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Si no se suministra tensin (llave apa-

gada), las molculas de cristal lquido son

desplazadas en 90 lateralmente y se dispo-

nen en espiral. La direccin de oscilacin dela luz que pas por la plaqueta polarizada

superior es cambiada por la disposicin de

la molcula de cristal lquido girada. Por lo

tanto, la direccin de una plaqueta polari-

zada y la direccin de oscilacin de la luz

que es desplazada en 90 es la misma, y

esta luz ahora puede pasar a travs de una

plaqueta polarizada. Esta es la condicin de

obturador activado del cristal lquido y el

panel LCD (obturador LCD) deja pasar la luz.

Por el contrario, en la condicin de sumi-

nistro de tensin (llave encendida), las mol-

culas de cristal lquido se disponen en una

lnea a 90 con respecto a la placa de vidrio.

Dado que las molculas verticales de cristal

lquido no afectan la direccin oscilante de

la luz, la luz que pas a travs de la placa

polarizada superior pasa como est sin

cambiar la direccin de oscilacin. Dado

que la direccin de oscilacin de esta luz

difiere de la direccin de la plaqueta polari-zada inferior que est desplazada en 90, la

luz choca con esta plaqueta polarizada y no

puede pasar. Esta es la condicin de obtu-

rador desactivado del cristal lquido y el

panel LCD (obturador LCD) bloquea la luz.

Esta es la estructura bsica (activada-des-

activada de la luz por el obturador LCD) de

un panel LCD. Es una estructura tipo empa-

redado de lados superior e inferior de elec-

trodos transparentes, pelculas de alinea-

cin, y plaquetas polarizadas, con un mate-

rial de cristal lquido encerrado entre ellos.

El panel LCD mostrado en la figura 11 es

un tipo de panel que cambia la luz en una

condicin de pasaje cuando no se suminis-

tra tensin entre las plaquetas polarizadas

superior e inferior que estn a 90 entre s.



Figura 10


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14/84

Este tipo de panel tiene la ventaja de que

mejora el contraste de negro y general-

mente funciona bien. Este modo se llama

Modo Normalmente Blanco.

Un panel LCD que transmite luz cuando

no se suministra tensin se denomina Modo

Normalmente Negro. En la prctica, con

este tipo (cuando las plaquetas polarizadas

superior e inferior estn dispuestas en la

misma direccin) la presentacin de negro

perfecto se vuelve difcil debido a la fuga de

luz ocasionada por las variaciones en la dis-

posicin de las molculas de cristal lquido.

EL ELECTRODO TRANSPARENTE

A fin de generar un campo elctrico en el

cristal lquido, se suministra tensin a los elec-

trodos superior e inferior. Si se usa metal para

estos electrodos, la luz es interrumpida por

este metal y no puede pasar al cristal

lquido. Por lo tanto, se usa un electrodotransparente que transmite la luz para el

electrodo del obturador LCD.

TIPOS DE CONSTRUCCIN DE PANTALLALCD

TIPO NEMATIC TORCIDO (TN)Cuando las molculas de cristal lquido

se tuercen en 90 entre las plaquetas supe-

rior e inferior, la pantalla LCD se llama tipo TN

(Twisted Nematic), vea el esquema de la

figura 12. La mayora de las pantallas LCD

son de este tipo y presentan alto contraste

(relacin) an en condiciones de baja ten-

sin y potencia.

TIPO SUPER TN (STN)Se usan en televisores LCD, monitores de

PC, telfonos celulares, etc. Se usa un mate-rial de cristal lquido que mejora las caracte-

rsticas visuales tales como la relacin de

contraste. En este tipo STN las molculas se

tuercen 180 a 270 y se disponen entre los

electrodos superior e inferior, figura 13.

Suministrando tensin a este cristal lquido, la

relacin transparente de la luz cambia ms

bruscamente. Por lo tanto, se mejoran las

caractersticas de contraste y de subida de

la tensin (respuesta de la llave encendida y

apagada), y as se logra una imagen ms

clara en pantallas ms grandes.

Tipo Triple STN (TSTN) / Tipo dePelcula STN (FSTN)Una falla del tipo STN es que los colores

de pantalla durante el encendido y el apa-

Captulo 1


Figura 11

Figura 12


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15/84

gado del obturador LCD se vuelven verde

amarillento y azul naval (en el tipo TN son

blanco y negro). Esto es porque la luz de una

longitud de onda especfica se refleja y se

dispersa por el espesor del panel LCD. Por lo

tanto, aunque se adose un filtro de color de

RGB al cristal lquido tipo STN, el verde azu-

lado se mezcla con los colores que van del

negro, gris, al blanco, y no se puede mostrar

una imagen de color natural. El tipo TSTN y el

FSTN han sido desarrollados como un tipo

avanzado de STN.

En el tipo TSTN, se usan pelculas com-

pensadas pticamente (pelculas de pol-

meros altos) entre los paneles LCD superior e

inferior. Compensan el torcimiento de la luz y

los colores de pantalla de verde amarillento

y azul naval cambian al correcto blanco y

negro, figura 14. El tipo FSTN usa una sola

pelcula compensada pticamente.

EL SISTEMA DE LA PANTALLALCD

Veremos cmo es un sistema de matriz

de puntos y cmo se reliza la coloracin, de

modo de estar preparados para describir

(en la prxima edicin) el funcionamiento

de un sistema matriz activa.



Figura 13

Figura 14


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16/84

SISTEMA DE MATRIZ DE PUNTOS

Las pantallas LCD tienen dos sistemas de

excitacin: de segmentos y de matriz de

puntos. Este ltimo se usa en las pantallas de

los televisores LCD.

Los elementos de imagen (pixeles) de la

unidad de pantalla se disponen horizontal-

mente (fila X) y verticalmente (columna Y), y

se pueden mostrar varias caractersticas y

figuras.

La figura 15 muestra una matriz de X x Y =

10 (pixeles) mostrando el carcter Y. En el sis-tema de matriz de puntos, al hacer ms

pequeo el tamao de los pixeles y aumen-

tando el nmero total de pixeles, se puede

obtener una pantalla grande con caracte-

res finos de la imagen.

Con la tecnologa actual de fabricacin

de cristal lquido, el nmero de pixeles por

pulgada ha alcanzado 200 ppp (puntos por

pulgada, tambin conocido por ppi) y as se

pudo lograr una pantalla de muy alta defini-

cin. Adems, el nmero de pixeles corres-

pondiente a tamaos de pantalla ms gran-

des se puede especificar y fabricar. Por

ejemplo, el nmero de pixeles del panel

SXGA es aproximadamente 1.300.000 (1280

x 1024 = 1.310.720 pixeles).

COLORACIN

Dado que un obturador LCD slo deja

pasar o bloquea la luz, no puede mostrarpor s solo una imagen en colores. La ima-

gen en colores se construye mezclando los

tres colores primarios (rojo, verde y azul),

como en el tubo de rayos catdicos del

televisor color. El panel LCD color tiene un fil-

tro de colores adosado al panel monocro-

mtico. En el panel LCD color ejemplificado

en la figura 16, controlando las tensiones y

las formas de onda que se suministran a

Captulo 1


Figura 15


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17/84

cada pixel RGB, se controla la relacin de

transparencia y se ajustan el matiz y el brillo.

Por lo tanto, aunque el panel SXGA descripto

anteriormente tiene aproximadamente

1.300.000 pixeles, en la coloracin hay

aproximadamente 4 millones de puntos

(sub-pixeles).

SISTEMAS DE EXCITACIN

Los sistemas de excitacin de la pantalla

LCD se dividen en :El sistema de excitacin esttico, que

rara vez se usa.

El sistema de excitacin pasivo, que se

usa para imgenes detenidas, como en

calculadoras y en notebook.

El sistema de matriz activa, que es ade-

cuado para la alta definicin y la alta velo-

cidad de respuesta necesaria en televisores

LCD de pantalla grande.

EL SISTEMA DE MATRIZ PASIVA

En la estructura de un sistema de matriz

pasiva, los electrodos Y de la direccin verti-

cal (direccin Y) se forman en la placa de

vidrio superior, y los electrodos X de la direc-

cin horizontal (direccin X) se forman en la

placa de vidrio inferior como una matriz. Las

molculas de cristal lquido quedan en el

medio de estos electrodos. Suministrando

tensin entre el electrodo Y y el X en secuen-

cia, en un cierto momento, se genera un

campo elctrico en el cristal lquido dondese cruzan el electrodo Y y el electrodo X. Por

lo tanto, las molculas de cristal lquido de

esta direccin de pixel (interseccin de los

electrodos X e Y) cambian su disposicin y

un obturador LCD se enciende o apaga

(figuras 17 y 18).

En el sistema de excitacin dinmico,

dado que la seal elctrica (tensin) se

suministra al electrodo Y y al electrodo X en

secuencia, elnmero de pixe-

les que se

encienden o

apagan es X+Y

(el nmero total

de pixeles es X x

Y. Por lo tanto, en

c o m p a r a c i n

con el sistema

de excitacin

esttico que

tiene un elec-

trodo indepen-

diente para

cada pixel, el

nmero de elec-

trodos del sis-



Figura 16


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tema de excitacin dinmico es muy

pequeo. Sin embargo, con este sistema de

excitacin dinmico, dado que el electrodo

en s mismo es el conductor, tiene una resis-

tencia que no se puede despreciar en pan-

tallas grandes. Esta resistencia hace que la

velocidad del obturador se vuelva ms

lenta. Por lo tanto, cuando se muestran im-

genes en movimiento, etc. , se genera una

imagen posterior. Este sistema de matriz

pasiva no es adecuado para televisores LCD

de pantalla grande que requieren imgenes

en movimiento y alta resolucin.

El sistema de matriz activa fue desarro-

llado a fin de superar esas fallas.

EL SISTEMA DE MATRIZACTIVA

En el sistema de matriz activa, un ele-

Captulo 1


Figura 17

Figura 18


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mento de conmutacin se conecta para

cada pixel en la interseccin de los electro-

dos X e Y de un sistema de matriz pasiva.

Cada pixel ahora est controlado por el ele-mento de conmutacin (elemento activo).

Dado que la llave de cada pixel se

enciende y se apaga independientemente,

la velocidad de respuesta aumenta. Para el

elemento de conmutacin se usa el transis-

tor de pelcula delgada (TFT) y se conecta a

la plaqueta de vidrio. La pantalla LCD que

usa este TFT se llama pantalla LCD TFT.

Vea en la figura 19 una ejemplificacin

de la estructura de un sistema de MatrizActiva.

El electrodo superior de todo el diagrama

se forma en la placa de vidrio superior y se

llama Electrodo Comn. En la placa de

vidrio inferior se forman : un electrodo de

pixel (diagrama de pixeles), TFT (elemento

de conmutacin) que excita a un electrodo

de pixel, y un electrodo X para entrada de

Compuerta y un electrodo Y para entrada

de Fuente del TFT. En esta estructura el

campo elctrico se genera en el rea entreel electrodo de pixel y el electrodo comn, y

el obturador LCD de un pixel se pone en

funcionamiento.

Cuando se suministra una tensin elc-

trica al electrodo Y y al X del TFT, ste se

enciende y las molculas del cristal lquido

funcionan como una llave de luz. Vea la

figura 20 (direcciones X1 e Y0).

La operacin de amplificacin de un

transistor se usa para la llave TFT de un sis-tema de matriz activa, figura 21. En este sis-

tema, la velocidad de conmutacin se uni-

fica en toda la pantalla, aumentando la

velocidad de respuesta de la excitacin en

comparacin con el sistema de matriz

pasiva.

Por lo tanto, la pantalla LCD TFT (sistema



Figura 19


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de matriz activa) se adopt por ser ms efi-

ciente, dado que puede proveer la veloci-

dad de respuesta requerida para las gran-

des pantallas o las imgenes de movi-

miento rpido. No obstante, se necesita ms

velocidad de respuesta para la televisin

LCD de alta definicin. Esto se describir

posteriormente.

PRIMERAS CONCLUSIONES

Hasta aqu hemos visto cmo es unapantalla de cristal lquido y cmo se activa

una matriz, resta explicar cmo se excita

dicha matriz y qu mejoras pueden hacerse

para optimizar el rendimiento del equipo,

tema que veremos en la prxima edicin;

sin embargo, creemos conveniente dar un

pequeo repaso de lo que es una pantalla

de crisital lquido.

LO QUE DEBE RECORDAR

Una pantalla de cristal lquido o LCD(sigla del ingls liquid crystal display) es una

pantalla delgada y plana formada por un

nmero de pxeles en color o monocromos

colocados delante de una fuente de luz o

reflectora. Se utiliza en dispositivos electrni-

cos alimentado con pilas, ya que utiliza can-

tidades muy pequeas de energa elctrica.

Cada pxel de un LCD tpicamente con-

siste de una capa de molculas alineadas

entre dos electrodos transparentes, y dos fil-tros de polarizacin, los ejes de transmisin

de cada uno que estn (en la mayora de

los casos) perpendiculares entre s. Sin cristal

lquido entre el filtro polarizante, la luz que

pasa por el primer filtro sera bloqueada por

el segundo (cruzando) polarizador.

La superficie de los electrodos que estn

en contacto con los materiales de cristal

Captulo 1


Figura 20


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lquido es tratada a fin de ajustar las mol-

culas de cristal lquido en una direccin en

particular. Este tratamiento suele ser normal-

mente aplicable en una fina capa de pol-

mero que es unidireccionalmente frotada

utilizando, por ejemplo, un pao. La direc-

cin de la alineacin de cristal lquido se

define por la direccin de frotacin.

Antes de la aplicacin de un campo

elctrico, la orientacin de las molculas de

cristal lquido est determinada por la adap-

tacin a las superficies. En un dispositivo twis-

ted nematic, TN (uno de los dispositivos mscomunes entre los de cristal lquido), las

direcciones de alineacin de la superficie

de los dos electrodos son perpendiculares

entre s, y as se organizan las molculas en

una estructura helicoidal, o retorcida.

Debido a que el material es de cristal lquido

birrefringente, la luz que pasa a travs de un

filtro polarizante se gira por la hlice de cris-

tal lquido que pasa a travs de la capa de

cristal lquido, lo que le permite pasar por elsegundo filtro polarizado. La mitad de la luz

incidente es absorbida por el primer filtro

polarizante, pero por lo dems todo el mon-

taje es transparente.

Cuando se aplica un voltaje a travs de

los electrodos, una fuerza de giro orienta las

molculas de cristal lquido paralelas al

campo elctrico, que distorsiona la estruc-

tura helicoidal (esto se puede resistir gracias

a las fuerzas elsticas desde que las mol-

culas estn limitadas a las superficies). Esto

reduce la rotacin de la polarizacin de la

luz incidente, y el dispositivo aparece gris. Si

la tensin aplicada es lo suficientemente

grande, las molculas de cristal lquido en el

centro de la capa son casi completamente

desenrolladas y la polarizacin de la luz inci-

dente no es rotada ya que pasa a travs de

la capa de cristal lquido. Esta luz ser princi-

palmente polarizada perpendicular al

segundo filtro, y por eso ser bloqueada y el

pixel aparecer negro. Por el control de la

tensin aplicada a travs de la capa de cris-

tal lquido en cada pxel, la luz se puede per-

mitir pasar a travs de distintas cantidades,

constituyndose los diferentes tonos de gris.

El efecto ptico de un dispositivo twisted

nematic (TN) en el estado del voltaje es

mucho menos dependiente de las variacio-

nes de espesor del dispositivo que en elestado del voltaje de compensacin.

Debido a esto, estos dispositivos suelen

usarse entre polarizadores cruzados de tal

manera que parecen brillantes sin tensin (el

ojo es mucho ms sensible a las variaciones

en el estado oscuro que en el brillante).

En la figura 21 se puede observar una

infografa que ejemplifica cmo se iluminan

los pxeles de una pantalla LCD.

LAEXCITACIN DEL SISTEMADE MATRIZACTIVA

La pantalla LCD TFT consta de una matriz

de n filas de direccin X (X0 - Xn-1) y n

columnas de direccin Y (Y0 - Yn-1). La lnea

de direccin X se llama lnea de com-

puerta y la lnea de direccin Y se llama

lnea de datos.

Al principio, la exploracin comienza

desde la direccin de pixel (X0, Y0), y

cuando se selecciona la direccin (X0, Yn-1)

se completa la exploracin de la lnea X0. A

continuacin, se exploran en secuencia

todos los pixeles desde la lnea X1 hasta la

lnea Xn-1. La operacin de seleccin de la




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Figura 21


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direccin de pixel se explica a

continuacin.

Al principio, la tensin de

seal se aplica a la fila X1 (com-

puerta del TFT), luego la tensin

se aplica a la columna Y2

(fuente del TFT), y se selecciona

la direccin de la interseccin

de X1 e Y2 y su TFT se enciende

o apaga. No obstante, tan solo

el encendido o el apagado del

TFT no cambiar el brillo de la

pantalla. El brillo de la pantalla secambia controlando la tensin

de la lnea de datos (columna Y).

La figura 22 muestra las carac-

tersticas de tensin del sistema

matricial.

En la figura 23 la tensin de la lnea de

datos Y2 se suministra en la direccin posi-

tiva a un electrodo comn (excitacin de

continua). En la prctica, se suministra una

tensin alterna uniforme al electrodo comn(excitacin de alterna) para prolongar la

vida del cristal lquido.

MEJORAMIENTO DE LATECNOLOGADE LA PANTALLALCD

Veremos a continuacin algunas innova-

ciones que contribuyen al mejoramiento de

una pantalla LCD:

CARACTERSTICAS DE LAPANTALLALCD

ngulo de Vista: El ngulo de vista signi-fica el rango visible normal de una pantalla.

En una pantalla LCD, el ngulo de vista es

angosto en comparacin con un CRT o PDP

(Plasma Display Panel), figura 24. El ngulo

de vista de una pantalla LCD tipo TN tpica

es aproximadamente 100. Sin embargo,

con la nueva tecnologa mejorada que seha desarrollado el ngulo de vista de la pan-

talla LCD ha aumentado hasta 160 o 170.

Este sistema mejorado se describir poste-

riormente. (El ngulo de vista de un CRT o

PDP es 180).

Caractersticas de Respuesta: La carac-terstica de respuesta de la pantalla LCD es

la velocidad a la cual la pantalla se refresca

mediante la seal de entrada (seal de

datos de video).

Si esta caracterstica de respuesta de la

pantalla LCD es lenta, aparecer una ima-

gen posterior en la pantalla. Por lo tanto, en

televisores LCD de pantalla grande la

mejora de esta caracterstica de respuesta

se vuelve muy importante.

Captulo 1


Figura 22


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Figura 23


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Captulo 1


Figura 24

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NGULO DEVISTA (TIPO TN)

El principio de la penetracin ptica y la

intercepcin del obturador LCD mediante ladireccin modificada de las molculas de

cristal lquido cilndricas controla la direccin

de la luz. Por lo tanto, el brillo, el matiz y el

contraste dependen de la direccin de vista

de la pantalla LCD. El rango (ngulo) en el

cual estas caractersticas aparecen norma-

les se denomina ngulo de vista. El pro-

blema de la pantalla LCD TN es que este

ngulo de vista es angosto.

La figura 25 muestra que el brillo cambia

segn el ngulo con que se ve una imagen

gris. En esta figura, la molcula de cristal

lquido se inclina diagonalmente. Por lo

tanto, la cantidad de penetracin ptica

cambiar segn el ngulo cuando se

observa la pantalla desde el frente o desde

el costado.

SISTEMAMULTI-DOMINIO

La disposicin de la pantalla LCD TN es

direccional. En este sistema multi-dominio,un pixel se divide en dos o ms dominios

arreglados.

La figura 26 muestra un ejemplo de sis-

tema multi-dominio con dos dominios. La

cantidad de luz por pixel desde varios ngu-

los se ecualiza mediante este sistema.

Adems, el ngulo de vista incluso se vuelve

ms amplio aumentando el nmero de divi-

siones. Sin embargo, la fabricacin es difcil

en el proceso de frotamiento.

SISTEMAMVA(ALINEACINVERTICAL MULTI-DOMINIO)

En el sistema MVA, la pelcula de alinea-

cin est dispuesta de modo que las mol-



Figura 26


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culas de cristal lquido se mantienen vertica-

les. El sistema MVA combina la alineacinvert ical con el sistema mult i- dominio.

Alineando verticalmente las molculas de

cristal lquido, se pierde la influencia de la

intercepcin ptica, y se mejoran el ngulo

de vista y el contraste.

Se usa un tipo de material que hace que

las molculas de cristal lquido se ubiquen

verticales con respecto a la placa de vidrio

sin aplicar tensin (cristal lquido Nega-

Nematic).En el sistema MVA, adosando la guarda

de proteccin mediante una resina y

haciendo que las molculas de cristal

lquido se pongan en diagonal en el elec-

trodo transparente, se construyen dominios

de alineacin mltiples. Por lo tanto, dado

que el proceso de frotamiento puede salte-

arse en la produccin de la pelcula de ali-

neacin, la fabricacin se vuelve ms fcilen comparacin con el sistema multi-domi-

nio.

Generalmente se usa un sistema Posi-

Nematic que alinea las molculas de cristal

lquido aplicando tensin, tal como se

puede observar en la figura 27.

SISTEMAIPS (CONMUTACIN IN- PLAIN)

La estructura de un sistema IPS se muestra

en la figura 28. El pixel y los electrodos

comunes se montan en el costado de la

pelcula transparente (transistor excitador) y

el campo elctrico se genera horizontal-

mente a la placa de vidrio. Con este campo

elctrico, la direccin de alineacin de las

Captulo 1


Figura 27


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molculas de cristal lquido gira 90 en para-

lelo con la placa de vidrio.

En el sistema IPS, las molculas de cristal

lquido giran completamente en la direccin

horizontal. Dado que las molculas de cris-

tal lquido no se inclinan como en el tipo TN,

hay poco cambio en las caractersticas de

la imagen (contraste, brillo, matiz, etc.) y el

ngulo de vista se vuelve ms amplio. Sin

embargo, hay algunos problemas. La canti-

dad de luz transparente se reduce, la veloci-

dad de respuesta es ms lenta, y una ima-

gen blanca se vuelve un poco azulada o

amarillenta segn la direccin de vista. El

tipo S-IPS (Super-IPS) fue desarrollado para

mejorar estos problemas. En el tipo S-IPS, la

estructura del electrodo que excita a las

molculas de cristal lquido adquiere una

forma de zigzag, lo cual reduce el cambio

de color. Aumenta el ngulo de vista en

aproximadamente 160 y tiene alta defini-

cin equivalente al TRC.



Figura 28


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PELCULACOMPENSADA PTICAMENTE

Usando la pelcula compensada ptica-

mente, se corrige el desplazamiento de fase

del tipo STN de la pantalla LCD, y el ngulo

de vista y el contraste mejoran.

En la figura 29 se muestran tres mtodos

de adosar la pelcula compensada pti-

camente.

SISTEMAOCB (BIRREFRINGENCIACOMPENSADAPTICAMENTE)

El sistema OCB combina el sistema de ali-

neacin inclinada en el cual las molculas

de cristal lquido se alinean y se inclinan

entre las plaquetas superior e inferior y la

pelcula compensada pticamente (vea la

figura 30). El sistema tiene las caractersticas

Captulo 1


Figura 29

Figura 30


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de ngulo de vista aumentado y menor

velocidad de respuesta. Sin embargo, la ali-

neacin inclinada es difcil de uniformizar yestabilizar.

MEJORA DE LAVELOCIDAD DE RESPUESTA

Sistema de Impulso: A fin de reducir la

imagen posterior y oscurecer el contorno,

existe el sistema que hace que la luz trasera

parpadee por cada escritura de una ima-gen o se inserta una imagen toda negra en

el ciclo fijo. Se llama sistema de impulso. En

el sistema llamado de super impulso, los

datos negros se escriben cada 1/60 seg. , y

se reducen la imagen posterior y los fantas-

mas. Cabe aclarar que con el panel LCD



Figura 31

Figura 32


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usual, dado que la imagen se muestra con-

tinuamente, la imagen delantera se vuelve

oscura as como la imagen posterior, en el

sistema de impulso (figura 31), insertando

datos negros entre los datos de imagen, la

imagen posterior se reduce y mejora la res-

puesta de alta velocidad.

Sistema FFD (Excitacin Directa): La velo-

cidad de respuesta del brillo del LCD se

puede mejorar agregando una caracterstica

de sobrepico a la tensin de la lnea de

datos. La figura 32 muestra las seales corres-

pondientes al circuito real de sobrepico

usado en el sistema de excitacin digital.

APNDICE 1: Luz TraseraUn panel LCD no emite luz en s mismo.

Para la presentacin se requiere una fuente

luminosa, y normalmente se usan luces fluo-

rescentes para la luz trasera del televisor

LCD.

La luz trasera consta de luces fluorescen-

tes, una placa reflectora, y una lmina de

difusin (o plaqueta). La figura 33 muestra la

estructura y la foto de luces traseras de tele-

visores LCD de 30V y de 15V.

APNDICE 2: Circuito LVDS

(1) Interfaz LVDS: Para transmitir la infor-macin de la seal de video, se usa una

interfaz con una norma LVDS (Low Noise

Differential Signalling, o sea, sealizacin

diferencial de bajo ruido), la cual tiene el

mrito de bajo ruido, alta velocidad de ope-

racin con pequea amplitud y bajo con-

sumo de potencia.

Captulo 1


Figura 33


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El cable LVDS conecta el transmisor en el

circuito excitador y el receptor en el mdulo,

figura 34.

(2) Circuito excitador: La figura 35muestra los diagramas en bloque de un cir-

cuito excitador de panel. La seal final de

informacin de video se transmite al mdulo

del panel LCD a travs de un cable LVDS.

Para concluir con esta explicacin, en las

figuras 36, 37 y 38 se exponen los diagramas

en bloque de los televisores Sanyo CLT-1583,

CLT-2053 y CLT1554.

Si Ud. desea conocer cmo funcionan

estos equipos puede recurrir al curso brin-

dado en el CD que acompaa a esta obra,

(La Biblia del Plasma y LCD, vea la pgina 1

de este libro).



Figura 34

Figura 35


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Captulo 1


Figura 36


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Figura 37


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CMO HACE LA TECNOLOGA 3D PARA QUE UNOBJETO EN UNA PANTALLA SE VEA CON SENSACIN DE

PROFUNDIDAD?

Todo tiene que ver con la forma en quenos centramos en los objetos cuando losmiramos. Vemos las cosas porque nuestrosojos absorben la luz reflejada por los objetos.Nuestro cerebro interpreta la luz y crea unaimagen en nuestras mentes. Cuando unobjeto est muy lejos, la luz que viaja a unode los ojos es paralela a la luz que viaja en

el otro ojo. Pero a medida que el objeto seacerca, las lneas ya no son paralelas ellasconvergen en los ojos y con un ligero cam-bio para compensar. Para que entienda,cuando acerca un dedo a su nariz, los ojosse ponen bizcos para poder ver dicho dedo.

Todo es cuestin de enfoque.

Cuando se enfoca en un objeto, el cere-bro tiene en cuenta el esfuerzo necesariopara ajustar los ojos para concentrarse en

Captulo 2 - La Televisin 3D


La televisin 3D est en apogeo. Vivimos la era de las imgenes tridimensionales y abuen seguro an no hemos llegado al cenit en este terreno. Tan slo estamos ante la

punta de un iceberg, cuya base bien podra ser las pantallas OLED 3D. Nos hallamos

pues, ante un concepto de televisin totalmente distinto e innovador en donde, por una

parte se ha primado la ptima visualizacin 3D desde cualquier punto de una sala, sin

que necesariamente el espectador se encuentre frente a la pantalla, y por otra se le ha

concedido un plus de funcionalidad dada su flexibilidad.

La Televisin 3D se refiere a un televisor que permite visualizar imgenes en 3 dimensio-

nes, utilizando diversas tcnicas para lograr la ilusin de profundidad. Todo proceso que

permite crear imgenes en 3D se conoce con el nombre de estereoscopa, y fundamen-

talmente se basa en el principio natural de la visin humana, en donde cada uno de

nuestros ojos capta en un mismo instante una imagen ligeramente diferente a la del otro

ojo, debido a la distancia que los separa. Ambas imgenes son procesadas por nuestro

cerebro, permitindonos observar el mundo en 3D, tal como lo conocemos.


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ella, y cmo deben converger los ojos. Enconjunto, esta informacin nos permite esti-mar cuan lejos est un objeto. Si sus ojos tie-nen que converger lo suficiente, entonces eslgico que el objeto est cerca de Ud.

El secreto de la televisin y las pelculasen 3D es que al mostrar a cada ojo lamisma imagen en dos posiciones diferentes,puede hacer que su cerebro interprete quelo que est viendo tiene profundidad. Perotambin significa que los puntos de enfoque

y convergencia no coincide con la manera

que lo hacen con objetos reales. Es decir, losojos pueden converger a dos imgenes queparecen estar a diferentes distanciascuando en realidad se trata de dos imge-nes que estn en una pantalla. Es por esoque usted queda con la vista cansadacuando ve un montn de pelculas 3D enuna sola sesin.

Ahora bien, como Ud. est mirando dosimgenes que parecen ser una sola, el

secreto est entonces en las lentes que usapara engaar al cerebro ya que un ojodebe ver una imagen y el otro ojo debe verla otra que interpretar como que est aotra distancia.

Lo ms sencillo es utilizar anteojos queposeen lentes de color diferente para cadaojo y que sea complementarios de modoque cada uno perciba solo una imagen delas que est en la pantalla. Los dos coloresms comunes son el rojo y el azul. Si mira lapantalla sin las lentes, ver que hay dos con-

juntos de imgenes ligeramente desplaza-das una de otra, figura 1. Una tendr un tinteazul en el mismo y el otro un tinte rojizo. Si sepone las lentes, ver una imagen nica queparece tener profundidad.

La lente roja absorbe toda la luz roja que

viene de la pantalla, cancelando las im-genes rojizas. La lente azul hace lo mismocon las imgenes de color azul. El ojo detrsdel lente de color rojo slo podr ver las im-genes de color azul, mientras que el ojodetrs de la azul ve la roja. Debido a quecada ojo slo puede ver un conjunto deimgenes, el cerebro interpreta que esto sig-nifica que ambos ojos estn viendo elmismo objeto. Pero sus ojos estn conver-giendo en un punto que es diferente desdeel punto de referencia (el objetivo ser siem-

pre la pantalla del televisor). Esto es lo quecrea la ilusin de profundidad.Pero esto es slo el comienzo simple-

mente para que Ud. sepa qu es la televi-sin 3D, veremos ahora conceptos tericosque llevan a la transmisin de una imagen3D y cmo mejoramos ciertos aspectoscomo el cansancio en la vista mediante elempleo de lentes activos.

INTRODUCCIN AL 3D

En sus orgenes, las pelculas en 3D (comohoy las conocemos) eran filmadas utilizando

Captulo 2


Figura 1 - Imagen 3D vista sin lentes


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dos cmaras individuales. Luego, la apari-cin de nuevas cmaras duales (doble sis-tema ptico) permiti que en la actualidadse pueda obtener el mismo resultado conuna cmara nica. Los dos puntos de vistaque ofrecen los sistemas pticos integradospermiten simular las diferentes perspectivasde los ojos izquierdo y derecho.

Como vimos al comienzo, existen diversostipos de lentes 3D en el mercado. Por unlado la tpicas lentes de dos colores, conoci-das como anaglficas y por otro las lentes

activas. Las pelculas en 3D, como Avatar,que los espectadores han podido disfrutaren las salas se visualizan generalmente conlentes pasivas, mientras que la nueva televi-sin en 3D requiere de lentes activas. Qudiferencias hay entre unas y otras?

Las primeras lentes para poder ver en 3Dfueron las lentes anaglficas, los tpicos ante-ojos con lentes de dos colores distintos. Estadiferencia en la coloracin de las lentes sirve

para filtrar de manera distinta los colores quereciben los ojos.

Como explica un tcnico de Sonydurante la presentacin de la televisin en3D, "en realidad no tendran porque sersiempre rojo y verde, pues lo verdadera-mente importante es que los colores seancompletamente opuestos dentro de larueda cromtica". De este modo, podra serque una lente fuera color amarilla y la otramorada, o una azul y otra naranja.

Con la evolucin de la tecnologa y lamejora de la calidad de las imgenes tridi-mensionales ha llevado igualmente al de-sarrollo de nuevos sistemas de visualizacin.Es el caso de las lentes polarizadas. En elcine dos proyectores polarizan la luz desdeun ngulo distinto para cada ojo, de modo

que las lentes decodifican estas imgenespara proporcionar ms calidad.

El problema es que este sistema nopuede aplicarse a los televisores, pues el fil-tro incorporado en la parte frontal de la pan-talla solo permite la reproduccin de lamitad del contenido y el brillo. Adems,como apuntan desde Panasonic, "otras delas desventajas de este formato es el limi-tado ngulo de visualizacin, ya que losusuarios deben mantener la cabeza erguidapara evitar la fatiga visual que ocasionan el

doble contorneo."Los diversos fabricantes de los actualestelevisores 3D adoptan, casi todos, un enfo-que diferente en el diseo de sus equipos,pero el trabajo de la mayora de estos equi-pos se basa en mostrar de manera alter-nada y rpida una versin "izquierda" y otra"derecha" de una misma imagen en la pan-talla. Lo complejo del sistema aparececuando se debe conseguir la imagen

correcta para el ojo correcto. Ah es dondelas nuevas lentes 3D para televisin hacen suaparicin. Los cristales utilizados en las lentespara la televisin 3D son mucho ms avan-zados que los acostumbrados a ver en lassalas de cine. En realidad estas lentes soninalmbricas (a bateras), es decir, son lentesde cristal lquido "activo". El equipo (el TV)enva una seal infrarroja a las lentes y loscristales se oscurecen en forma alternativa

bloqueando las imgenes (izquierda o dere-cha) en sincrona con el televisor. As queslo el ojo derecho ve la imagen de la dere-cha y slo el ojo izquierdo ve la imagen dela izquierda. En palabras sencillas: las lentesle permiten a cada ojo ver la imagen que lecorresponde. Luego, el cerebro combina lasdos imgenes en un todo, al igual que lo


La Televisin 3D


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hace todos los das con los puntos de vistaligeramente diferentes que se obtienen conlos ojos derecho e izquierdo. De este modo,nuestro cerebro interpreta una imagen tridi-mensional.

Es decir, las lentes tienen un sensor infra-rrojo que sincroniza las imgenes que sealternan en la pantalla de modo que el ojoizquierdo solo ve la perspectiva izquierda y elderecho la derecha.

En realidad el sensor infrarrojo simple-mente sincroniza la imagen que debe visua-

lizarse para cada ojo, los verdaderos cau-santes de la visualizacin o no de la imagenson los cristales LCD que contienen las lentes

y el obturador activo que alterna rpida-mente las imgenes en la pantalla. El par-padeo y cambio de imagen de uno a otroojo se produce a tal velocidad que el cere-bro no consigue darse cuenta del cambio ylo interpreta como una nica imagen tridi-mensional.

El precio de esta tecnologa de lentesactivas todava es muy alto y puede rondarlos 200 dlares americanos.

PRINCIPIOS FSICOS DE LAVISIN 3D

El sistema visual humano es un sistemabinocular, es decir, disponemos de dos sen-sores (ojos) que, debido a su separacinhorizontal, reciben dos imgenes de unamisma escena con puntos de vista diferen-tes. Mediante estas dos vistas el cerebrocrea una sensacin espacial. A este tipo de

visin se le llama visin estereoscpica, en laque intervienen diversos fenmenos.Cuando observamos objetos muy lejanos,los ejes pticos de los ojos son paralelos.

Cuando observamos un objeto cercano, losojos se mueven para que los ejes pticosestn alineados sobre el mismo, es decir,convergen. Asimismo, se produce el enfo-que para ver ntidamente el objeto. Al con-

junto de este proceso se le llama fusin. Un

factor que interviene directamente en estacapacidad es la separacin interocular. Amayor separacin entre los ojos, mayor es ladistancia a la que apreciamos el efecto derelieve.

Para visualizar correctamente un conte-nido 3D, figura 2, es necesario:

Evitar la sensacin de mareo.

El usuario no debe tener que hacer un

esfuerzo para adaptarse a la sensacin 3D,

sino que esta sensacin tiene que ser natu-

ral.

La sensacin 3D debe ser ntida y cons-

tante a lo largo de todas las figuras y espe-

cialmente en los contornos de los objetos.

El sistema debe ser lo ms independiente

posible del ngulo de visin del usuario.

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Figura 2 - Pantalla 3D: La sensacin quedan estos monitores es que la imagen

"sale de la pantalla".


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EVOLUCIN

Los pioneros en el estudio de la estereos-copia fueron Euclides y Leonardo da Vinci,que ya en su poca observaron y estudiaronel fenmeno de la visin binocular. Peropara encontrar el primer dispositivo hay queremontarse al ao 1838, cuando el fsicoescocs Sir Charles Wheatstone construy unaparato con el que se poda apreciar elfenmeno de la visin estereoscpica. Ya enlos aos 50 se intent la explotacin comer-

cial de pelculas 3D, pero dada la mala cali-dad de los contenidos no tuvo muchoimpacto. Fue en los aos 80 cuando se con-siguieron resultados ms espectaculares,con sistemas de gran formato de pelcula,como el del IMAX, que consiguen imgenesde alta resolucin en grandes pantallas. Aspues, la imagen tridimensional en movi-miento no es novedad de ahora, y ya en loscines antiguos se proyectaban algunas pel-

culas tridimensionales que funcionabanemitiendo dos pelculas diferentes, cadauna con un tinte de diferente color.

Al ponernos unas lentes de estos colores(una en cada ojo), cada ojo vea una partede la pelcula, dejando "invisible" la otra, porlo que se obtena una visin estereoscpica,dando sensacin de profundidad. Con elavance de la tecnologa, la tcnica se fueperfeccionando, creando sistemas quehacan ms o menos lo mismo, pero mejor.

As, existen lentes con polarizacin verticalen un ojo y horizontal en el otro que obtienenun efecto ms real que con la polarizacinpor colores.

Sin embargo, estos sistemas no soncmodos ni prcticos, de manera que conla aparicin de nuevas tcnicas se ha

logrado obtener pantallas que transmiten lasensacin de profundidad sin necesidad deningn complemento visual.

DESCRIPCIN

Una pantalla 3D es capaz de transmitirdiferente informacin en cada ojo, consi-guiendo as el efecto estereoscpico que asu vez, consigue el efecto de profundidadde la imagen. Este efecto se puede conse-

guir de dos maneras, mediante el uso delentes (sistemas estereoscpicos) y sin nin-gn tipo de accesorio (sistemas autoestere-oscpicos).

SISTEMAS ESTEREOSCPICOS

Este tipo de sistemas necesitan el uso delentes para una correcta visualizacin. Su

funcionamiento se basa en que se emitendos imgenes diferentes (captadas con unacmara esteroscpica), y cada ojo captauna mediante las lentes, para as tener unasensacin de profundidad. A continuacin

veremos los diferentes tipos de lentes:

Anaglifos: los anaglifos son las lentes conun cristal de cada color que todo el mundoasocia al cine en 3D. Es el mtodo msconocido, y tambin el primero en ser utili-zado no slo de forma anecdtica.

Lentes polarizadas: son lentes con uncristal polarizado horizontalmente y otro ver-ticalmente, mientras que en la pantalla seproyectan las dos imgenes, una polarizadade cada manera.

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Lentes activas: lo que permite que sepueda utilizar en casa es que en lugar deproyectarse imgenes con luz polarizada, seexponen alternativamente las dos imge-nes.

Para poder enviar una diferente a cadaojo del espectador lleva unas lentes con unobturador de cristal lquido (LCS), de formasincronizada con la pantalla, las lenteshacen que las lentes sean transparentes uopacas, en funcin de la imagen que estproyectando.

SISTEMAS AUTOESTEREOSCPICOS

Los displays 3D que se utilizan para reali-zar la representacin de los contenidos 3Dpueden ser divididos segn la tcnicaempleada para dirigir las vistas izquierda yderecha en el ojo apropiado: unos necesi-tan dispositivos pticos cerca de los ojos, y

por el contrario, otros tienen este procesointegrado en el mismo display.

Estos ltimos, de visin libre (free-viewing oFTV), son los llamados autoestereos-cpicos. El hecho de que el usuariono necesite incorporar ningn ele-mento hace que estos despierten ungran inters.

En sntesis, los sistemas autoestere-oscpicos persiguen que se pueda

ver una imagen en 3 dimensiones sinque sea necesario el uso de anteo-

jos.Se trata de conseguir que la pan-

talla emita una imagen para el ojoizquierdo y otra por el derecho, y estose realiza mediante una barrera deparalaje que interrumpe el haz de luz

selectivamente para que cada imagenvaya en el ojo que le corresponde, figura 3.

El problema se presenta cuando los ojosdel usuario cambian de posicin, es decir,cuando se cambia el ngulo de visin.

Para evitar este efecto algunas compa-as que estn investigando sobre esta tec-nologa optan por hacer que slo una posi-cin sea la correcta para poder apreciar elefecto tridimensional, mientras que otrosincorporan un detector de posicin de losojos del observador para que el efecto sea

vlido aunque se mire con un ngulo res-pecto a la perpendicular de la pantalla.

CMO AUMENTAR EL NMERO DE VISTAS

Una pantalla 3D es un sistema multivisin.Los sistemas multivisin son reconocidosgeneralmente por proporcionar una repro-duccin superior de la imagen 3D porque la

imagen visible cambia con el punto de vistadel observador en relacin a la pantalla.Con tal de exagerar la sensacin de profun-

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Figura 3 - La barrera de paralaje consiste en unarejilla vertical fina puesta delante de una imagen

especialmente diseada. Cada abertura actacomo una ventana a un fragmento de la imagen.


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didad en imgenes estereoscpicas 3D, esposible aumentar el nmero de vistas, demodo que la imagen pueda ser observadadesde varias posiciones. Sin embargo, elproblema radica en que un aumento delnmero de vistas provoca una prdida deresolucin, dado que el nmero de pxelesque se pueden colocar en una pantalla decristal lquido es limitado. Las pantallas con-

vencionales multivisin emplean en generaltres lentes lenticulares diseadas para cubrirun ancho de visin de 62 a 65 mm, una dis-

tancia equivalente a la separacin mediaentre ojos de una persona. Sin embargo,estas pantallas 3D an presentan algunosproblemas relacionados con los siguientesaspectos:

Zona de visin: Las imgenes en las pan-tallas 3D comunes diseadas con un anchode visin de 62 a 65 mm pueden aparecerincorrectas y resultar incmodas a menos

que se vean de frente y desde una determi-nada distancia, ya que los ojos puedendetectar una imagen 2D en algunas partesde la pantalla. Es por este motivo queactualmente se trabaja en optimizar elancho de visin para que se reduzca laaparicin de imgenes 2D y permita que lasimgenes 3D puedan visualizarse con uncampo de visin ms amplio.

Prdida de resolucin: Para resolver elproblema de la prdida de resolucin en laspantallas multivisin se puede utilizar unatecnologa de procesamiento de imgenesllamada step 3D pixel array (mejora de la for-macin de pxeles 3D), actualmente ya pro-bada por algunas compaas. Esta tcnicatiene en cuenta la sensibilidad del ojo

humano a la prdida de resolucin en ladireccin horizontal. Al minimizar la degra-dacin de la resolucin horizontal del pxel,se mejora la calidad de la imagen paraofrecer a los espectadores imgenes 3D demayor definicin y ms vivas.

El efecto tridimensional presenta todavapoca estabilidad (depende de la posicindel espectador) y la resolucin de la imagenes escasa. La captacin directa de la ima-gen real con este sistema requerira un dis-

positivo multicmara, y este es un tema deinvestigacin actual.

TECNOLOGAS EXISTENTES

Existen varios tipos de tecnologas, algu-nas ya disponibles comercialmente, las mscomunes son las siguientes:

Displays autoestereoscpicos o deparalaje: son pantallas de ordenador simila-res a las tradicionales, en las que no esnecesario el uso de lentes polarizantes o fil-tros de colores. Algunos sistemas disponende obturadores selectivos que muestran slolas columnas de pxeles que corresponden ala imagen de uno de los ojos, obturando lasque corresponden al otro, para la posicinde la cabeza del usuario. Por ello suelenestar asociados a sistemas de seguimientode la cabeza por infrarrojos.

Displays volumtricos: son sistemas quepresentan la informacin en un determinado

volumen. Al igual que una pantalla de TV escapaz de iluminar selectivamente todos ycada uno de los pxeles de su superficie, un

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display volumtrico es capaz de iluminartodos los pxeles en 3D que componen su

volumen. Hay tres tipos principales:

Espejo varifocal: Una membrana espe-jada oscila convirtindose en un espejo dedistancia focal variable que refleja la ima-gen de una pantalla. Sincronizando la ima-gen que se muestra en la pantalla con lapotencia ptica del espejo se puede barrercualquier punto de un volumen determi-nado. Un sistema bastante experimental

todava

Volumen emisivo: Un determinado volu-men ocupado por un medio capaz de emi-tir luz en cualquier parte de su interior comoresultado de una excitacin externa, porejemplo mediante lser de diferentes longi-tudes de onda. Muy experimental, la grandificultad es encontrar el material apro-piado.

Pantalla rotativa: Una pantalla planagira a una velocidad de alrededor de 600rpm. Para cada uno de un conjunto prede-terminado de posiciones angulares de lamisma un sistema espejos proyecta sobreella la imagen del objeto tal como corres-ponde a la perspectiva asociada a dichongulo. El resultado final es la imagen 3D deun objeto que podemos ver desde 360 gra-dos.

MTODOS DE DISTRIBUCINESPACIAL PARA DAR SENSACIN DE 3D

La mayora de los monitores free-viewingproducen un limitado nmero de vistas

(como mnimo dos). En este caso, la nicaforma de dar una sensacin 3D consiste enhacer una distribucin espacial de las distin-tas vistas. Algunos de los mtodos ms des-tacados son:

Electrohologrficos: Estos displays,actualmente en fase de investigacin, pue-den grabar y reproducir las propiedades delas ondas de luz (amplitud, longitud de onda

y fase). Este proceso, en caso de realizarsede forma perfecta, sera el ideal para siste-

mas de visin libre 3D.

Volumtricos: Estos displays crean la sen-sacin de inmersin proyectando la infor-macin 3D dentro de un volumen. Estos sis-temas tpicamente presentan problemas deresolucin adems de necesitar muchoancho de banda. Este tipo de displaysactualmente se encuentra en fase de inves-tigacin.

Multiplexado por direccionamiento: Seaplican efectos pticos como la difraccin,refraccin, reflexin y oclusin para redirigirla luz emitida por los pxeles de distintas vis-tas al ojo apropiado. Existen diversos tipos,pero los ms destacados (debido a queestn ms desarrollados tecnolgicamente)son los basados en la refraccin y en oclu-sin.

Oclusin: Debido al efecto parallax(paralaje), partes de la imagen son oculta-das a un ojo y visibles para el otro. Existendiversos tipos dependiendo del nmero dehendiduras y de la posicin de colocacinde la barrera, que puede estar enfrente odetrs de la pantalla.

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Las pantallas con barrera de parallaxdetrs del display ya se pueden encontraren el mercado en monitores tanto de PCcomo de porttiles.

Como se observa en la figura 4, labarrera de parallax es la encargada de redi-rigir los haces de luz (y no la imagen en s), alojo adecuado. El problema que tiene estetipo de displays es que la posicin de visua-lizacin es muy estricta siendo posible su usoslo para una persona.

En los ltimos tiempos las industrias comola cinematogrfica y la de videojuegos, hanincrementado la demanda de sistemas 3D

que proporcionan un nivel de emocinsuperior al que ofrecen las imgenes bidi-mensionales.

Las pantallas convencionales de 3D noestn a la altura de esta demanda, debidoa las limitaciones mencionadas en elcampo de visin y a la baja resolucin queofrecen.

LOS SMART TV

Bsicamente el concepto de smartTV es que se tenga todo en el TV.Smart TV es un trmino usado tecno-lgicamente para definir un Televisorde alta definicin que posee, ade-ms, conexin de banda ancha aInternet, web-widgets, aplicacionesde escritorio de usuario comn ycombina TV, tecnologas de smart-phones, aplicaciones y conectividad

a Internet, todo en uno.Smart TV no solamente se refiere aTelevisores, sino a una amplia gamade dispositivos integrados conver-gentes como Reproductores tctilespara el vehculo, consolas de juego,

reproductores de Blu-Ray, etc.Hace unos aos que se est desarro-

llando la tecnologa que utilizan los Smart TV,aunque anteriormente eran llamados

Internet TV. Esto desconcertaba a los con-sumidores, que crean que se poda nave-gar desde el televisor, pero en realidad solose poda tener acceso a determinadas apli-caciones y contenidos limitados.

Actualmente, los nuevos productos cuentancon un navegador que permite un rpidoacceso a Internet, de la misma manera quese hace desde una computadora.

La principal ventaja y objetivo de estanueva tecnologa, es combinar las dosherramientas ms usadas actualmente: latelevisin y el acceso a Internet. De estamanera, los Smart TV permitirn compartirinformacin a travs de Redes Sociales, bus-car contenido en la web, acceder a la pro-gramacin de distintos canales o descargarpelculas, y todo con la calidad y definicin

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Figura 4 - La barrera de parallax es la encar-gada de redirigir los haces de luz al ojo en

forma adecuada.


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de imagen que ofrece una pantalla LCD. Ypor si todo esto fuera poco tambin los tele-

visores que tienen compatibilidad con elpatrn DLNA pueden acceder a sitios como

YouTube con conexin Wi-Fi o Ethernet.LG Electronics expuso el ST600 Smart TV

Upgrader, figura 5. ste es un dispositivo conla forma de una caja cuadrada de 11 cen-tmetros de lado, con control remoto, quepermite el acceso a Internet utilizando televi-sores con compatibilidad DLNA.

Este "servicio" era conocido como

NetCast y era compatible solamente contelevisores que tenan incorporada la tecno-loga ST600. Casi todo televisor o monitor lan-zado despus del ao 2003 seguramentetiene la entrada necesaria para poderconectar el adaptador Smart TV Upgrader.

De esta forma LG puede proporcionarcontenido online a travs del servicio paraaquellos usuarios que no quieren comprarun nuevo televisor o monitor para poder dis-

frutar de esta tecnologa. La conexin serealiza a travs de Wi-Fi o Ethernet. Con soloconectar el cable de Internet al aparato oconectarse a travs de una red inalmbricase podr navegar en sitios como YouTube,redes sociales, etc.

Lo que hay dentro de un Smart TVdepende del fabricante. Samsung,Sony LG y Panasonic son las queactualmente estn ms dedicadas afabricar Smart TVs, figura 6.

Sony a apostado por asociarse conIntel, para desarrollar pequeas com-putadoras basadas en el chipset Atom+ Nvidia Ion imbuidas en el chasis delTelevisor (tcnicamente, ests adqui-riendo un computador porttil conuna pantalla de 36 pulgadas); mientras

tanto, Samsung apuesta por su propia tec-nologa de CPUs ARM Cortex, LG trabaja con

tecnologas hbridas basadas en su expe-riencia con smartphones.

EL SISTEMAOPERATIVO DE LOS SMART TV

No todo es tan simple, por ser lindo y vis-toso. Los que pensaban que los televisoresHD 3D smart TV del mercado venan conalguna versin de Microsoft Windows 7 TV

premium plus platinum (o hablando seria-mente, Microsoft IPTV Mediaroom, comociertamente lo llaman), pues estaban equi-

vocados Veamos que tipo de SOemplean los principales fabricantes:

LG: Una Linux Box corriendo XBMC modifi-

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Figura 5 - El ST600 Smart TV Upgrader de LG.

Figura 6 - El concepto de TV inteligente.


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cado (XBox Media Center, aplicacin hechaen python GPL y que corre encima del S.O.de las Xbox 360).

Sony: Sony apuesta por Google TV (unaversin modificada de Linux Android OScorriendo en x86 Atom).

Samsung: corre una versin nativa deGoogle Android, basada en HoneyComb,pero ya hay rumores de una versin TV desu sistema operativo Bada.

Logitech: Emplea su lnea revue queson PC-box adaptables al TV HD, apuestan

por Google Android HoneyComb.

Linux Foundation ha anunciado la crea-cin de la Smart TV working group un grupodedicado a estandarizar el uso de Meego yotras versiones de Linux en sistemas embebi-dos de Televisin digital inteligente, empre-sas como Intel, Nokia o Sigma apoyan estegrupo de desarrollo. Pero est todo en paa-les El verdadero desarrollo de la televisin

se dar en un par de aos, cuando cadaaparato permita mezclar las imgenes deuna pelcula, por ejemplo, con las imgenesdel lugar donde est el televisor y captadascon cmaras que vendrn con el TV. De estamanera, cada seal que vea el televidentedepender de qu cosas tenga en suambiente, si se est moviendo, si ingresauna persona en el recinto, etc.

LOS TELEVISORES 3D

Si bien la televisin comercial en 3D esrelativamente nueva, las tcnicas de visuali-zacin estereoscpicas son tan antiguascomo los orgenes de la fotografa. Las im-genes de video proyectadas por un televisor

en 3D (as como otros sistemas estereosc-picos como el Cine 3D), son creadas con elmismo principio: una escena es capturadaa travs de 2 cmaras ligeramente separa-das, y luego es proyectada, utilizando lentesespeciales de manera que cada imagenslo sea vista por uno de nuestros ojos.Continuamos desarrollando el temaTelevisin 3D, explicando las tcnicas queemplean los televisores con esta tecnologa.

Vamos a hacer un breve repaso de lovisto hasta ahora. En la industria del 3D exis-

ten dos grandes categoras de lentes 3D: lospasivos y los activos.Los anaglifos fueron durante dcadas los

lentes pasivos ms populares. Los lentesanaglifos utilizan filtros de color (rojo-azul,rojo-verde o bien mbar-azul) que permiten

visualizar imgenes distintas en cada ojo,dando as un efecto de profundidad relati-

vamente convincente. Hoy en da se utilizanlentes pasivos polarizados, principalmente

en salas de cine 3D. Estos lentes filtran lasondas de luz provenientes desde diversosngulos de la pantalla, permitiendo quecada ojo por separado reciba slo la ima-gen polarizada que le corresponde. Estoslentes fueron inmediatamente ms popula-res que los anaglifos debido a que no utilizanfiltros de color que pudiesen distorsionar elcolor original de la imagen.

Los lentes activos utilizan tecnologa decristal lquido LCD, y son un componentefundamental. stos poseen sensores infrarro-

jos (IR) que permiten conectarse de manerainalmbrica con el televisor 3D. En este sis-tema, las dos imgenes no se muestran almismo tiempo, sino que se encienden yapagan a alta velocidad. Los lentes de cris-tal lquido se van alternando entre un modo

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"transparente" y un modo"opaco" al mismo tiempoque las imgenes se alter-nan en la pantalla, esdecir, el ojo izquierdo sebloquea cuando la ima-gen del ojo derecho apa-rece en la televisin y vice-

versa. Esto ocurre tanrpido que nuestra menteno puede detectar el par-padeo de los lentes.

Una manera sencilla dever TVen estereoscopa opseudoscopa, a travs delcontrol del recorrido de laenerga electromagnticaen el espacio, es pormedio de la tecnologa

VUTSI (Visor UniversalTridimensional deSecuencia de Imgenes)

descubierta por elCientfico Militar Boliviano,Ing. Rigoberto MendizbalMrquez ,el 05 de julio de2001. Este sistema aprove-cha el intervalo de tiempoentre el instante actual dela observacin de unasecuencia frente a la pre-

via, donde el sistemahace que se observe almismo tiempo. Cabeespecificar que mientrasse ve la secuencia actualcon un ojo, con el otropodemos ver la secuenciaanterior, siendo posible veren tres dimensiones real o

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Figura 8 - Televisin 3D mediante el empleo de len-tes activas (polarizadas).

Figura 7 - Televisin 3D utilizando anaglifos, queson unas lentes fciles de construir.


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invertida, dependiendo de la direccin delrecorrido de la cmara filmadora o movi-miento de los objetos que son capturadospor UNA sola cmara. No obteniendo ningnresultado, si la cmara y los objetos quedanestticos. sta es una opcin interesantepara todos los televidentes que no tienen losrecursos necesarios para adquirir TV LCD oPLASMA 3D, mas sus lentes especficos, enfuncin a la tecnologa que usan. Es posibleel uso del VUTSI en proyecciones de pelcu-las normales en salas de CINE, en juegos de

PC y en vdeos caseros, sin que precisen edi-

cin alguna, para lo cual se recomiendaque las secuencias de imgenes sean dealta calidad para obtener mejores resulta-dos.

TIPOS DE TELEVISORES 3D

Las figuras 7, 8 y 9, de Online Schools,resumen bsicamente 3 de los mtodos uti-lizados en la estereoscopa: Anaglfos (figura7), utilizando unas gafas que son fcil de

construir; Lentes Polarizados, como las utiliza-dos en NVIDIA3DVision oen el cine con RealD(figura 8) y Parallax Barrier(figura 3), un mtodoempleado por algunosfabricantes televisiones3d como la tecnologa

WOWvx3D de Philips.

TELEVISINAUTOESTEREOSCPICA

La televisin autoestere-oscpica se considerauna mejora respecto alsistema anterior y permite

ver la TVen 3D sin nece-sidad de lentes. Ademsde representar la infor-macin de profundidadpermite la seleccin arbi-traria del punto de vista ydireccin dentro de laescena. De esta manera,un cambio de posicindel espectador afecta a

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Figura 9 - Televisin 3D sin el empleo de lentes.


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la imagen que steobserva. La sensacin esque la escena gira con elmovimiento del observa-dor. Este fenmeno seconoce como Free view-point (punto de vista libre) yestos estn limitadosactualmente a 8 por cues-tiones tecnolgicas.

Cada Free Viewpointrequiere dos imgenes

(una por cada ojo) lo quehace que para los 8 pun-tos de vista se necesitenmostrar 9 imgenes a la

vez, diferentes en el planohorizontal, lo que quiere decir que la panta-lla tendr que tener una resolucin muchomayor que la HDTV. Se resuelve tambin elproblema de la cantidad de espectadoresporque puede haber ms de uno, ya que

no es necesario localizarlos en posicionespreestablecidas. El principal cambio es lautilizacin de microlentes que permiten con-trolar la difraccin de los haces de luz, figura10. Tambin permiten mantener el modo dedos dimensiones.

Tener diferentes puntos de vista significaincrementar el nmero de imgenes mos-tradas a la vez. Esto quiere decir que elmonitor debe tener una resolucin 4 vecesmayor que la resolucin estndar (SDTV) ysoportar corrientes de vdeo de millones debytes por segundo.

Adems, la utilizacin de lentes delantede la pantalla puede suponer una prdidade brillo, contraste y color si no se aplica unsistema de control de calidad riguroso alconjunto de microlentes.

EL SISTEMAWOWVX

Philips fue la primera empresa en fabricarun televisor autoestereoscpico. El televisor

WOWvx1 de 42 pulgadas tiene un ngulo de

visin de 160 grados y una resolucin de3840x2160 pxeles. Adems es capaz derepresentar 9 imgenes a la vez. WOWvx esun tipo de monitor y herramientas de soft-

ware fabricado por Philips, que ofrece im-genes en 3D sin lentes para varios especta-dores a la vez. Phi

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